[发明专利]一种智能卡口优化布置方法及装置

说明书

本发明公开了一种智能卡口优化布置方法及装置，通过使用无向图构建城市道路网，并构造无向图的相邻矩阵，然后获取所有无向图中节点的车流、人流信息；并以最小化成本的同时最大化检测流量为智能卡口的建设目标来构建智能卡口布置优化模型对应的目标函数，根据节点连通性要求、单个节点的卡口检测流量要求构建智能卡口布置优化模型的约束；最后对构建的优化模型进行求解，输出优化模型的最优解，根据最优解进行智能卡口布置。本发明的方法及装置，为城市物联网的智能卡口的优化组网提出了一种有效可行的技术方案，卡口的布局合理又经济有效。

技术领域

本发明属于网络优化技术领域，尤其涉及基于多目标规划和机器学习的一种智能卡口优化布置方法及装置。

背景技术

智慧城市是基于这样一种理念，即智慧城市中的所有物联网节点都被有效互联、监控，以更好地为人类服务。为了达到这样一种要求，需要一定的物联网基础设施条件。物联网中的移动节点包括机动车辆(如汽车)、非机动车辆(电瓶车、自行车等)及行人，从公共安全、城市高效运转和社会综合治理的角度，掌握移动节点的状况是非常重要的一环。此外，针对节点异常行为追踪需求，基于物联网节点关系，并借助辅助决策机制，对物联网节点进行自动定位、轨迹追踪和行为判断，也可以实现对宏观态势进行聚类分析及认知判断。

物联网中智能卡口是一种低功率蜂窝无线接入节点，其检测范围为10米到几公里，作为一种成本低、能耗小的终端节点，是一类很有前途的设备，未来能够大规模用于城市信息的获取和检测。对于一个复杂的城市网络来说，如何找到有效可行的方案使得智能卡口更好的组织布置起来，是一个重要的问题，也是最大化实现节点功能的前提。

多目标规划是数学规划的一个分支，研究多于一个的目标函数在给定区域上的最优化，广泛应用于工程领域，可以在满足现实约束的情况下，给出目标的最优解。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能卡口优化布置方法及装置，用于对物联网中智能卡口布置进行优化。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种智能卡口优化布置方法，用于对物联网中节点智能卡口进行优化，所述智能卡口优化布置方法，包括：

使用无向图构建城市道路网，无向图的节点为道路交叉口，边为两个交叉口之间的道路，并构造无向图的相邻矩阵；

获取所有节点的车流、人流信息；

以最小化成本的同时最大化检测流量为智能卡口的建设目标来构建智能卡口布置优化模型对应的目标函数，根据节点连通性要求、单个节点的卡口检测流量要求构建智能卡口布置优化模型的约束；

对构建的优化模型进行求解，输出优化模型的最优解，根据最优解进行智能卡口布置。

进一步地，所述获取所有节点的车流、人流信息，包括：

将已知车流、人流信息的节点称为已知节点，将未知车流、人流信息的节点称为未知节点；

已知节点的车流、人流信息通过布置在该节点的智能卡口获取；

未知节点的车流、人流信息通过机器学习方法预测得到。

进一步地，所述智能卡口布置优化模型对应的目标函数如下：